年产一万吨松香树脂的设计毕业设计

1概述

1.1松香树脂

松香树脂是一种浅色的，经过高度聚合(二聚合)的高软化点、高粘性，和更好的抗氧化性，并且在液体状态下或在溶液里完全抗结晶，它的多种用途包括油漆，干燥剂，合成树脂，汽车油墨，地砖，橡胶合成物，助焊剂、焊锡膏，以及各种胶粘剂和保护涂料。

松香树脂酸含有双链和羧基活性基因，具有共轭双键和典型羧基反应。松香除了本身易于氧化及异构反应外，还具有歧化、氢化、加成、聚合的双键反应。同时也具有酯化、醇化、成盐、脱羧、氨解等羧基反应。松香二次再加工就基于松香有双键和羧基反应的特性，将松香加以改性，生成一系列改性松香，提高了松香使用价值。

1.1.1松香树脂的性质

树脂酸具有一个三环骨架结构，大部分含有二个双键和一个羧基二种活性中心，通过与羧基的酯化、中和及与双键的加成、氢化、岐化、聚合等，可改变松香的理化性能，大大拓展松香的应用领域，在涂料、油墨、胶粘剂等行业得到广泛应用。这些经过化学加工的松香制品，统称为改性松香树脂。根据改性松香时使用的原料和合成的工艺路线，一般可将改性松香树脂分成四类。

⑴松香结构中的树脂酸具有一元羧酸的特征，可进行一系列羧基反应；和金属氧化物或氢氧化物在高温下中和，生成的衍生物树脂酸金属盐，也称松香皂。

⑵松香自身的酸值较高，热稳定性差，若与醇酯化，可改善松香的特性和扩展其用途，所得产品也称松香多元醇酯，主要用于生产热熔胶和黏合剂。

⑶甲醛和酚类的缩合产物与松香加成后，并与多元醇脂化改性而成的合成树脂，可称为松香改性酚醛树脂，由于其独特的蜂窝状结构特征，能与颜料良好润湿，被广泛应用于酚醛漆、酚醛黏合剂、平版胶印油墨等。

⑷用多元醇酯化松香和顺酐的加成物，所得到的改性树脂，称为松香顺酐多元醇酯。主要应用于油漆、油墨等行业，能改善涂膜干燥性、耐水性好，硬度高，尤其在热熔型马路标志漆中应用较广。

1.1.2 松树树脂的组成与性质

松树树脂主要由单萜、倍单萜、树脂酸等二萜化合物组成，分别为松节油、重质松节油、松香的主要成分。某些树种的松脂含量有少量烷烃、芳烃、其他萜类化合物以及脂肪酸等。松脂刚从树脂道泌出时，低沸点萜类含量可达36%，流动性好。此后低沸点部分逐渐挥发，析出树脂酸晶体，松脂变稠，形同蜂蜜。静置时树脂酸下沉，上层呈现黄色液体。长期暴露空气中，由于大量低沸点物挥发以及严重的氧化作用，松脂干涸成块、颜色变黄，通称此种松脂为“毛松香”。一般待加工的马尾松香树脂含松香73%～77%，松节油13%～23%，重质松节油2%～5%，水分不大于4%，机械杂质应低于0.6%

1.2松香

富马酸松香季戊四醇酯是一种优良的松香改性不饱和聚酯树脂。产品性能优良,色泽浅,耐碱、耐水、稳定性好;制成高级白油漆等,其漆膜坚硬,干燥快,持久性好,色泽光亮;同时它也是印刷油墨的原料。前苏联优洛高德斯林化厂、日本荒川化学株式会社等已于八十年代进入工业试制试产。我国广东广宁、南丰化工厂、中国林科院林化所等相继于九十年代前后对其系列产品KA100L、KF399S、146和KF454等树脂进行试制、试产取得较大进展。采取土洋结合的小设备生产出产品质量好,色泽较浅,软化点高,酸值稳定的富马酸松香季戊四醇酯。总之,对这方面改性产品的研究和应用具有重要的现实意义。

1.2.1 松香的主要类型:

松香是松树分泌的粘稠液体经蒸馏而得到的一种天然树脂，其颜色由微黄色至棕红色，是一种透明、脆性的固体物质。松树具有极强的生命力，是分布最广的树种之一，据估计松树约占地球上森林面积的1/3，在我国从南到北都有分布。松香是我国林产化学工业中最重要的产品之一，是一种重要的天然产物，也是一种可再生资源。松香按其来源（即采集方法）的不同可分为三种类型：即脂松香、木松香、和浮游（妥尔油）松香。

(1)脂松香使用采割的形式收集松脂再加工提炼而成的松香叫脂松香。其特点是对松树能连续采割，有利于资源的充分利用。中国松脂资源丰富，是脂松香产量

最大的国家，脂松香产量在相当长时间内仍会保持35万吨以上。所以，估计今后20-30年内，世界脂松香年产量仍可保持在65-70万吨。

(2)木松香木松香是将松根或树干切碎，用溶剂浸提出树脂，经加工提炼出来的松香。主要产于美国，原料依赖于该国东南部的原始松林，现在由于森林资源减少，导致木松香原料短缺，产量由1950年31.6万吨，降至目前2万吨。前苏联也生产木松香，由于资源减少，产量也急剧下降。估计世界现木松香产量只占松香总量5%以下。

(3)浮油松香来自木材制浆造纸工业，从硫酸盐制浆中回的黑液经加工而得，原来在性能上不如脂松香，后来由于质量不断提高，如今性能己与脂松香相近。由于造纸所用松木比例减少，降低了浮油分馏所得松香产率（从27%降至21%）。所以近年来虽然粗浮油分馏能力增加，但是浮油松香产量仍只保持相对稳定，约占松香总量30%-35%。

上述三类松香，以脂松香的质量最好。我国目前以脂松香为主，而且也是世界上最大的脂松香生产国和出口国。因此发展松香生产必须首先发展松脂生产。松脂主要集中于松树树木的树脂道中，为了取得松脂，在松树上有规律地切开伤口，使松脂外流，收集起来作为生产松香的原料，这种作业称为采脂。采脂的主要树种有松属树木中的马尾松、云南松、湿地松，其他如南亚松、黑松、油松和红松等也可采脂。

松脂应分级存储，以保证松香质量。松脂的质量取决于颜色、含油量、杂质和水分等。树脂的分级可评定为特级、一级、二级、三级。

1.2.2 国内松香情况：

目前，松香的世界年产量约为110×104～120×104t。我国松树资源丰富，松林hm，年可采脂40×104～50×104t，是松香产量最大的国家。目前面积约1600×102

我国松香主要产地为广西、广东、福建、江西、云南、湖南、海南等省（自治区），其中两广产量占全国总产量的一半以上，素有“两广平，天下宁”之说。

由于采脂劳动力强大，随着经济的发展，松香的产区逐渐移向较偏远的山区，近年来广西的产量开始大于广东。云南的脂松香产量也呈现了较快的增长势头。马尾松